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私がメトロームに勤務し始めてから15年以上が経ちますが、カールフィッシャー水分計に関して多くの質問を受けてきました。その中には、世界中のさまざまな場所から何度も繰り返し寄せられた質問もあります。そこで、カールフィッシャー水分計に関して、これまでに受けた最もよくある質問を20件選び、機器の準備と取り扱い、測定のトラブルシューティング、水分気化法の3つのカテゴリーに分けました。パート1では機器の準備と取り扱いについて説明し、パート2では他の2つのトピックを扱います。
FAQの質問一覧（クリックすると各質問に直接移動します）:
- 電極が正常に動作しているかどうかを確認するにはどうすればよいですか？
- 電極はKF試薬にどのくらいの期間保管できますか？
- モレキュラーシーブを乾燥させて再利用できますか、それとも交換するべきですか？
- コンディショニングは通常どのくらいの時間がかかりますか？
- コンディショニング中に、非常に高いドリフトがあり新しい試薬を使用しても、クーロメトリック滴定セルに多くの気泡が発生します。この現象の原因は何でしょうか？
- カールフィッシャー水分計はどのくらいの頻度でクリーニングすればよいですか？
- カールフィッシャー機器をどのようにクリーニングすればよいですか？
- 「CIF」や歯磨き粉のような洗浄剤を使用して二重白金電極を清掃することは可能ですか
- ダイヤフラム付き発生電極はどのようにクリーニングすればよいですか？
装置の準備と取り扱い方法
1. 電極が正常に動作しているかどうかを確認するにはどうすればよいですか？
認証済みの水標準サンプルを使用し、容量法または電量法によるカールフィッシャー水分測定を実施することをお勧めします。容量測定では水標準サンプルでカールフィッシャー試薬の力価をもとめます。次に別の水標準サンプルを使って水分含有量測定の回収率をもとめます。
電量法カールフィッシャー水分計をチェックするためには、認証済みの水標準サンプルを使用して回収率を計算します。回収率が97–103%の範囲にある場合、システム（電極を含む）が正常に動作していることを示します。
カールフィッシャー溶媒の色も、インジケーションが正しく機能しているかどうかの判断となります。
淡黄色が理想的であり、濃黄色や淡褐色になるとインジケーションの問題を示唆します。この場合、電極をクリーニングする必要があります。
電極クリーニングに関するヒントについては、質問7と8を参照してください。
2. 電極はKF試薬にどのくらいの期間保管できますか？
カールフィッシャー水分測定用電極はガラスと白金で作られています。そのため、KF試薬は電極に影響を与えません。電極は試薬中に長期間保管することができます。
4. コンディショニングは通常どのくらいの時間がかかりますか？
新しく充填した測定容器のコンディショニングには、通常、容量法測定の場合は反応速度（試薬の種類）に応じて約2〜4分、電量法測定の場合は約15〜30分かかります。水分気化装置を併用する場合は、一定のガス流により安定したドリフトに達するまで少し時間がかかるかもしれません。最初の滴定の前に、水分気化装置全体を少なくとも1時間安定させることをお勧めします。
同じ作業媒介内での単一測定の間のコンディショニングには、約1〜2分かかります。元のドリフトレベルに再び達するように注意してください。
陽極では、発生電極が含ヨウ化物の試薬からヨウ素を生成します。陰極で見る気泡は、H+イオンが水素ガスに還元される結果です。
滴定セルを開封した後、または新鮮な試薬で満たした後、コンディショニングステップによって、システムに持ち込まれた水分が除去され、サンプルの水分含有量測定にバイアスが生じるのを防ぎます。水分を除去すると、ドリフトレベルが増加します。コンディショニング中には前述のH2が生成されます。そのため、気泡は完全に正常であり、心配する必要はありません。一般的には、滴定容器に含まれる水分が多いほど、ドリフト値が高くなり、より多くの水素が生成されるというルールが適用されます。
6. カールフィッシャー水分計はどのくらいの頻度でクリーニングすればよいですか？
カールフィッシャー水分計をいつクリーニングすべきかに厳密なルールはありません。クリーニングの間隔は、測定セルに追加されるサンプルの種類や量に大きく依存します。サンプルの溶解性が悪く、または指示電極（表面に堆積層がある）の汚染やメモリ効果が大量のサンプルによって引き起こされる場合、装置をクリーニングする必要があります。
ドリフトも良い判断材料となります。高く不安定なドリフト値を観察した場合は、滴定セルをクリーニングするか、少なくとも作業媒体を再充填することをお勧めします。
7. カールフィッシャー機器をどのようにクリーニングすればよいですか？
装置に接続された測定容器の場合アルコールで洗浄するだけで十分です。徹底的なクリーニングが必要な場合は、容器を装置から取り外す必要があります。水やメタノールなどの溶媒、または洗浄剤を使用してKF装置をクリーニングすることができます。汚染された指示電極や発生電極の場合、濃塩酸も酸化剤として使用することができます。
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すべての選択肢は問題ありませんが、最後の清掃工程は常にアルコールでのすすぎであることを念頭に置いてください。その後、乾燥オーブンでの適切な乾燥または最高50°Cの温風ドライヤーでの乾燥を行い、できるだけ多くの付着水を除去してください。
カールフィッシャー装置を清掃する際には、ケトン（例：アセトン）を使用しないでください。なぜなら、ケトンはメタノールと反応するためです。この反応により水が放出されます。清掃後に滴定セルにケトンの痕跡が残っている場合、これらはKF試薬中のメタノールと反応し、滴定を開始するのに十分な低いドリフトを引き起こす可能性があります。
KF用電極クリーニングの方法を紹介した動画です。
9. ダイヤフラム付き発生電極はどのようにクリーニングすればよいですか？
発生電極を滴定容器から取り外した後、陰極溶液を廃棄し、次に電極を水で洗浄します。発生電極を直立させ（たとえばエーレンメイヤーフラスコに）、コネクターを保護キャップで覆い、腐食を防ぎます。発生電極に濃硝酸を数ミリリットル注入し、酸を隔膜を通して流させます。その後、陰極コンパートメントに水を注入し、再び液体を隔膜を通して流します。隔膜からすべての硝酸の痕跡が洗い流されるように、水で数回すすぎます。
ただし、汚染レベルがそれを必要としない場合は、硝酸処理を省略しても構いません。
最後に、発生電極にメタノールを注ぎ、水分を除去します。これを数回繰り返し、水のすべての痕跡を除去します。最後に、電極を乾燥オーブンで適切に乾燥するか、最高50°Cの温風ドライヤーで乾燥します。この清掃手順の後、電極は新品同様になり、再び滴定に使用できます。
In Part 2, I cover the topics of KF titration troubleshooting and the Karl Fischer oven technique. You can click below to go there directly.
Frequently asked questions in Karl Fischer titration – Part 2
